基于变形路面的铰接式自卸车建模与仿真分析.pdf

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1、·信息技术·魏胜君，等·基于变形路面的铰接式自卸车建模与仿真分析基于变形路面的铰接式自卸车建模与仿真分析魏胜君，肖平，孙蓓蓓(1．中山职业技术学院。广东中山528404；2．东南大学，江苏南京210096)摘要：基于变形路面建立铰接式自卸车非线性橡胶悬架9自由度集中质量参数模型，并在多种路况下通过Matlab进行仿真计算，与传统的点接触模型进行比较，分析了地面变形对重型工程车辆的影响。关键词：变形路面；建模；仿真中图分类号：TH12；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671—5276(2010)01．-0099-04ModelingandSimulationAnalys

2、isofArticulatedDumpTruckBasedonDeformedGroundWEISheng-jun，XIAOPing，SUNBei—bei(1．ZhongshanPolytechic，Zhongshan528404，China；2．SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Thispaperisbasedonthedeformedgroundtoestablishanon-linearrubbersuspension9-DOFconcentratingmassparametermodelforarticu

3、lateddumptruckandcarriesoutthesimulationcomputationbyMatlabundervariousgroundconditions．Itmalso0bycompares疋岛themodelwiththetraditionalspotcontactmodelandfudheranalyzestheinfluenceofdeformedgroundontheheavyvehicles．kKeywords：deformedground；modeling；simulation辄铰接式自卸车是三轴重载车辆，其悬架主要部件橡胶弹簧及液压减振器具

4、有很强的非线性特性，因此其动力学1．1模型简化模型必须用多自由度非线性动力学方程组描述；整车的动已被建立的平面整车模型(模型参数意义见表1)基力学响应必须基于时域模型并借助于数值方法和傅立叶于如下简化假设：1)假设汽车结构对称，质量分布对称，变换进行求解和分析，其计算难度和工作量要比线性悬架频域求解大的多；车辆工作路况大多都是比较恶劣的非路表1模型参数意义面，因此地面变形对整车影响比较大。参数意义前中后非悬挂质量；车身质量；驾驶室的质量1基于变形地面的铰接式自卸车9车身绕其质心的转动惯量；平衡梁转动惯量绕驾驶室质心的转动惯量自由度非线性动力学模型前中后轮轮胎的刚度和阻尼前悬的

5、线性和三次方非线性刚度参数，及阻尼系数现建立的基于变形地面的铰接式自卸车9自由度模中后悬的线性和三次非线性刚度参数型，与以往其他学者建立的多自由度汽车动力学模型有较中后悬相应的阻尼系数大的差别：1)考虑了地面变形对汽车的影响，在模型中加驾驶室每一点的支撑刚度和支撑阻尼参数入了轮胎与变形地面接触模型，这是最大的不同；2)求解方法的差别。目前普遍在频率域内对汽车振动响应进行前中后悬弹簧支撑点到车身质心的距离求解。由于平顺性频域建模分析的理论已经相当成熟，因平衡梁各支撑点到其转动中心的距离，f42=f，此该模型的求解难度不大，需要的工作量较小。在频域内平衡梁转动中心到车身质心的距离

6、求解方法的物理意义明确，计算简单，但是它也有自身的驾驶室前后支撑点到车身质心的距离缺点。如计算量大，效率低；当汽车模型自由度很多时，建驾驶室后前支撑点到驾驶室质心的距离，f=f模和求解都非常困难，特别是汽车动力学系统夹杂着非线非悬挂质量的垂直位移性时，就无法在频域内求解。而基于变形地面的铰接式自车身质心的垂直和转角位移，平衡梁转角位移卸车非线性橡胶悬架在建模时则涉及到弹簧立方非线性驾驶室质心的垂直位移和转角位移等强非线性问题，无法忽略非线性项的影响，只能从时域前中后轮路面不平度激励利用相关数学方法求解，时域结果需要用F丌方法变换到频域分析，求解的难度和工作量都比传统线性的模型

7、大路面对汽车左右轮的激励相同，只考虑车身垂向振动和俯很多。仰角振动，将汽车简化为一个平面模型；2)假设车架、车基金项目：国家自然科学基金资助项目(50575040)作者简介：魏胜君(1975一)，男，安徽定远人，中山职业技术学院讲师，主要研究方向为汽车工程。Ma&ineBuildingAutomation，Feb2010，39(』)：99—102·99··信息技术·魏胜君，等·基于变形路面的铰接式自卸车建模与仿真分析身的刚度足够大，车架弹性引起的各阶振型可以不予考垂直和俯仰振动，平衡梁俯仰振动，以及驾驶